ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические явления, используемые для лазерного зондирования атмосферы из "Атмосферная оптика Т.8 " Кроме энергетических потерь световая волна, распространяясь в атмосфере, испытывает флуктуации амплитуды и фазы, обязанные своим происхождением случайному пространственно-временному распределению показателя преломления воздуха [10],. [c.16] В условиях земной атмосферы форма контура спектральной линии определяется процессами радиационного затухания эффектом Доплера и эффектами столкновений молекул. [c.17] Радиационное или естественное уширение спектральной линии обусловлено взаимодействием квантовой системы с нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Его величина пренебрежимо мала по сравнению с уширенным за счет двух других эффектов. [c.17] В теориях Вайскопфа [39] и Андерсона [45] рассматриваются иные механизмы столкновительного уширения спектральной линии. И в том, и в другом случае столкновительный контур спектральной линии дается формулой (1.11). Помимо уширения эти теории описывают механизмы сдвига центра линии поглощения. [c.17] Значения а (г) для этого контура определяются численными методами (см., например, [46]). [c.18] Спектр поглощения молекулы атмосферного газа, состоящий из совокупности отдельных и перекрывающихся линий поглощения, формируется ее энергетической структурой и является ее факсимильным отпечатком этой структуры. Общая характеристика спектров поглощения атмосферных газов подробно представлена в [9, 10]. [c.18] Рассмотрим кратко спектры поглощения некоторых атмосферных газов. [c.18] Углекислый газ. Основная колебательно-вращательная полоса У2 С центром около 15 мкм вместе с 14 горячими полосами занимает довольно широкий интервал спектра, примерно 12.. . 20 мкм. В центральной части полосы (13,5... 16,5 мкм) вертикальный столб атмосферы полностью поглощает солнечное излучение для любой из длин волн, входящих в этот район. [c.19] Основная колебательно-вращательная полоса vз совместно с составной полосой vl-fvз—2v2 (2,0... 10,Г) образует обычно называемую в литературе полосу поглощения 4,3 мкм. Интенсивность этой полосы настолько велика, что солнечное излучение полностью поглощается в интервале длин волн от 4,2 до 4,4 мкм в вертикальном столбе атмосферы до высоты 20 км. [c.19] Кроме рассмотренных полос 15 и 4,3 мкм углекислый газ имеет совокупности полос поглощения с центрами 10,4 9,4 5,2 4,8 2,7 2,0 1,6 1,4 мкм и более слабые в районе 1,24.. . 0,78 мкм. Ширина всех полос около 0,1 мкм. [c.19] Электронные переходы в молекуле озона создают полосы Хартли и Хюггенса, расположенные в ультрафиолетовой области спектра (длины волн короче 340 нм), и полосы Шаппюи в районе 450.. . 740 нм. [c.19] Обертоны и составные частоты колебаний создают совокупности колебательно-вращательных полос, которые, группируясь, образуют сложные полосы поглощения с центрами около 5,75 4,75 3,95 3,26 2,7 мкм. Ширина каждой из этих полос равна примерно 0,1 мкм. Наиболее интенсивной из них является полоса 4,75 мкм. [c.19] Существенную роль в поглощении солнечной радиации атмосферным озоном играет полоса 9,6 мкм, расположенная в центре длинноволнового окна прозрачности атмосферы 8... 13 мкм. Ее центральная часть шириной около 1 мкм в вертикальном столбе атмосферы поглощает примерно половину солнечного излучения. Все полосы поглощения озона чрезвычайно богаты линиями. [c.19] Кислород. Молекулярный кислород имеет сильные электронные полосы в ультрафиолетовой области и относительно слабые в красной и ближней инфракрасных областях. Восемь полос в красной области занимают участок спектра 0,64... 0,76 мкм. В ближней инфракрасной области молекула 02 имеет две заметные полосы с центрами около длин волн 1,0674 и 1,2683 мкм. [c.19] Двуокись азота. Три основные полосы поглощения N02 у = ==1320,7 см (7,6 мкм) V2 = 749,6 см (13,3 мкм) и гз= 1616,9 см (6,2 мкм) расположены в инфракрасной области спектра. [c.19] Электронный спектр поглощения молекулы N02 расположен в ультрафиолетовой, чисто вращательный — в далекой инфракрасной области. [c.19] Окись азота. Полосы поглощения основного колебательного перехода (О—1) и первого обертона (О—2) расположены в районах 5,3 и 2,76 мкм. Интегральные интенсивности этих полос равны в среднем 117 и 2,39 см 2 атм соответственно (1 атм=10 Па). [c.20] Сернистый газ. В колебательно-вращательном спектре ЗОг наблюдаются четыре сравнительно интенсивные полосы поглощения с центрами около 4,0 7,3 8,7 19,3 мкм, образованные главным образом совокупностью основных полос изотопических модификаций. [c.20] Электронный спектр поглощения 502 расположен в ультрафиолетовой области, чисто вращательный — в далекой инфракрасной. [c.20] В спектре поглощения метана имеются две очень интенсивные полосы гз = 3020,3 см (3,3 мкм) и V4= 1306,2 см (7,7 мкм). Метан обладает большим количеством полос обертонов и составных частот. [c.20] Вернуться к основной статье